环境科学专业实验教学改革与建设

丁峰

摘 要：实验教学对学生创新意识、创新精神、创新能力的培养具有重要意义。本文以我校环境科学专业实验教学改革为例，在实验内容、实验室建设以及实验教学方法等方面进行了改革实践，激发了学生的学习兴趣，全面提高了学生的综合素质。

关键词：实验教学；素质教育；教学改革

目前，我国已有112所高校开设了环境科学专业（其中重庆市有5所），专业培养计划日臻完善，课堂教学内容渐趋合理化。但专业实验环节还比较薄弱，不能完全与教学内容相适应，不能满足培养学生创造能力的需要。因此，对环境科学专业课实验教学进行客观分析，探索专业课实验教学改革的新思路，对培养毕业生的实际工作能力具有重要的现实意义。

1、原有实验教学体系的问题及改革的可行性

目前，我校环境科学实验主要包括专业主干课程—仪器分析和环境监测实验。主要实验内容在专业设立之初就基本确定，并紧密配合课程教学。通过实验，学生可以加深对理论知识的理解，培养他们的思考和实验能力。然而，随着社会经济的发展和教学要求的提高，原有的实验体系和教学模式已不适应学生综合素质的培养，主要表现为：

1.1 实验教学方法落后。教师准备实验设备和仪器，学生按照实验步骤逐步进行实验，不允许学生改变实验步骤，也不要求学生分析和解决问题，使学生养成了智能上被动和主观上依赖的实验习惯。

1.2 实验内容单一。绝大多数的实验内容是一个确定的实验，没有全面或设计性的实验，不利于学生的创造性发挥，学生个性得不到发展，创新能力和创新意识也得不到全面的发展。

1.3 实验设备落后。环境科学实验室投入严重不足可以逐步减少实验项目的数量，不能满足实验教学的要求。

1.4 实验室封闭管理，学生只能在指定的时间进入实验室。

上述现状已不能适应现代环境科学的教学要求，不能适应现代人才培养模式，要进行全面改革。同时，我校环境科学实验教学改革已经考虑了相当长的时间，改革理念是指国内外大学的有益实践，但由于实验室建设滞后，难以实施。另一方面，近年来我校环境科学专业承担了多项国家级和省级科研项目，具有很高的科学研究水平，可以保证全面开放的实验和指导质量。

2、新型的实验教学体系的构建

构建新的实验教学体系，不仅要对实验的硬件要求加以提高，其核心更是要对实验内容的体系进行改革，将传统的实验所实行的“课前预习—课堂实验—课后教师评阅”的三段串行模式加以深化改革，充分调动学生的积极性，培养学生的自主实验与综合素质。

2.1实验内容体系改革

根据我校人才培养目标和实际情况，从培养社会发展所需的高素质应用型人才的角度出发，将一系列环境科学实验分为三个层次：课程验证实验和综合验证实验、和研究创新实验。课程验证实验是指对环境监测基本内容等相关理论的实验，这类实验的主要目的是验证理论，帮助学生加深对课堂学到的理论知识的理解和消化，让学生掌握环境科学实验的基本方法，提高实验技能，熟练运用常用实验仪器，实验内容尽可能涵盖课程中的重要知识点，突出培养监测技能和检测方法，培养正确记录和处理数据的能力，合理表达和报告实验结果，课程验证实验为后续的综合验证和创新实验奠定了坚实的基础。

2.2配合新型实验体系的实验室建设

高校实验室是实验教学的有效载体，负责培养先进的专业人才，提高学生的实践能力、创新能力、开展素质教育，是学校教学和科学研究的重要组成部分。实验室建设是学校实验教学改革的基础工程和基本保障，实验室的建设应作为重要的基础设施建设，结合我校新校区的建设，按照新的实验体系建设了环境科学实验室，建设新型实验体系的实验室是很有必要的，一方面提高了实验室的利用率，另一方面保证综合验证型实验、研究创新型实验的进行。

2.3实验教学方法与教学管理改革

改革实验教学方法，针对不同类型的实验采用不同的教学模式。对于课程验证实验，老师解释并指导学生进行实验和分析，综合验证实验以学生为主体，实验设计以数据研究为基础，讨论结束后，学生将实施实验。研究创新性实验是培养学生综合实践创新能力的重要途径，可以结合学生的课外研究实践。这种类型的实验分为四个过程：

首先，审查资料并提出实验方案：这一过程要求学生通过查阅相关图书和文献资料，了解和掌握国内外有关该学科的技术和发展状况，并在此基础上根据实验要求科目和实验室条件，提出具体的书面实验方案设计，包括拟议的实验过程技术路线和实验装置、实验条件、测试项目和测试方法、实验时间表等。

其次，课程的讨论和确定：教师在实验计划的审议的基础上与学生讨论，由学生介绍实验方案，引导教师根据可行性，实验室条件等因素修改程序，使其具有可操作性，满足实验要求，在尊重学生思想和实验的前提下要求，确定实验方案。

第三，实验室测试：根据确定的实验计划，学生必须准备必要的实验材料，搭建实验设备，并在实验室进行具体的测试和测试。教师负责现场指导，回答学生实验中遇到的问题，激励学生深入思考，创造必要的测试条件，如分析条件，必要的设备材料等。

最后，实验总结：学生自主分析和总结实验结果的数据。教师负责指导和回答问题。这个过程使学生能够提高他们分析问题的能力，并最终根据需要写出实验研究报告。研究创新实验过程使学生能够进行“三个综合”过程，即对研究过程进行全面分析。实验技能得到全面锻炼，综合能力得到全面提升，开放管理学生实验，学生组成实验组，在规定的期限内完成规定的实验类型。同时，为培养综合实践能力和创新能力，改革实验课程改革的考核方式。

2.4实验教学内容的改革

由于环境科学主要涉及环境问题，环境问题多发生在实验室之外，因此我校加大了实验教学内容的户外实践。这不仅提高了学生的兴趣，而且具有针对性和专业性，甚至可以带来一定的经济和社会效益。同时，为学生今后从事相关工作打下基础，真正培养学生的观察能力、操作能力、思维能力、自学能力和科研创新能力。

2.5教学与科研相结合，提高教学质量

环境科学是研究环境污染和生态破坏防治研究中发展起来的一门科学。在教学的同时，我校专业教师和实验教师积极参与国家部委和省市政府的研究课题，将科研和技术开发纳入实验教学，开展探索性实验，丰富和更新实验教学内容。它将在振兴学生思维，拓展学生视野，培养学生的探索和创新能力，使他们意识到当前的环境科学状况方面发挥积极作用，了解新技术，了解环境中的新过程，并使学生能够快速进入新的角色。

3、结语

环境科学实验教学新体系在调查研究、实践的基础上建立起来的，有很强的实际意义，对学生的学习和教师的教学都提出了新的要求，相对于原有的枯燥的、千篇一律的实验教学有了新的提高，调动了学生的实验兴趣，促进了学生的学习积极性，使学生的素质得到全面提高。当然，由于实验教学体系的创新构建与创新教育一样正处于探索之中，所以，许多问题有待研究。构建新的实验教学体系，既要有理性的思考，更要有实践的勇气。培养学生的创新意识和创新能力不是通过改革某一门课、某一个教学环节就能彻底解决的，这需要全社会教育工作者的共同努力。

参考文献

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（作者身份证号码：632825197910150019）